医学免疫学-第一章 免疫学概论

1,医学免疫学Medical Immunology,金伯泉主编医学免疫学第5版，人民卫生出版社,2008陈慰峰主编 医学免疫学 第4版，人民卫生出版社，2004龚非力主编 医学免疫学(第2版) 科技出版社 2011.06,Reference books,Kuby immunology, 2013, 7th ed. Fundamental immunology by William E. Paul (7th ,2013)Roitts essential immunology, 2011,12thed. Clinical immunologyMedical imunology (tenth edition)-改编双语Immunology (sixth edition)by Ivan roitt, jonathan Brostoff, David MaleCelluler and moleculer immunology (7th, 2012),第一 章 免疫学概论An Introduction of immunology,第二节 免疫学发展简史,第一节 医学免疫学简介,第三节 免疫学发展的趋势,目的与要求：,1.掌握免疫的含义、免疫的功能。2.熟悉免疫应答的种类及其特点。 熟悉相关的英语词汇3.了解免疫学发展简史及发展趋势。,第一节 医学免疫学简介,医学免疫学（Medical Immunology)：是研究人体免疫系统的结构和功能的科学，阐明免疫系统识别抗 原和危险信号后发生免疫应答及其清除规律，并探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制，用免疫学的基本理论和技术，诊断、预防和治疗疾病的一门科学。 由于细胞生物学、分子生物学和遗传学等学科与免疫学的交叉渗透，免疫学已经成为当今生命科学的前沿学科和现代医学的支撑学科之一。,16世纪肆虐欧洲大陆的黑死病,8,瘟疫是人类社会最惨重的灾难14-16世纪欧洲流行的黑死病至少导致当时的欧洲人口减少四分之一；在刚刚过去的20世纪，仅天花就杀死了3亿多人，这个数字相当于该世纪发生的所有战争死亡人数的3倍以上。瘟疫对人类历史的发展进程产生了深远影响公元前431年，瘟疫吞噬了雅典近1/3的人口，摧毁了当时雅典的社会结构，使古希腊文明风光不再；公元542年，黑死病袭击了君士坦丁堡，4个月的时间内吞噬了城市人口的40%，古罗马帝国从此衰败。,免疫（immunity）： 拉丁语immunitas：免除税赋、免除差役,现代概念 机体免疫系统识别“自己”和“异己（非己）”成分，通过免疫应答对自身成分产生耐受，对“非己”成分进行清除的一种反应，正常情况下维持内环境稳定的一种生理功能。,免疫：derived from the latin word of “Immunitas” means “exempt” ：传统定义为免除疫病（传染病）。 免-免除 疫-疫病,11,免疫系统,12,免疫系统的基本组成Basic Components of the Immune System,（1）免疫防御(Immune defense): 防止外源病原体的入侵及清除已入侵的病原体,(2)免疫监视(immune surveillance) : 内环境中突变细胞和早期肿瘤及衰老凋亡的细胞,(3)免疫自稳(immune hemeostasis) : 免疫耐受和免疫调节 （区分自我与非我）,二 、 免疫应答的种类及特点,免疫应答(immune response)：是指免疫系统识别和清除抗原的整个过程。,据免疫应答识别的特点、获得形式及效应机制，分为：,17,Specific immunity,Acquired immunity,固有性免疫Innate immunity,适应性免疫Adaptive immunity,nonspecific immunity,固有免疫的组成：屏障，包括物理屏障 、化学屏障 和微生物屏障等吞噬细胞、NK、T、B1-B、NKT 细胞可溶性分子:C, CK等,自然杀伤细胞Nature killer cell,19,与生俱来（present from birth） 早期，迅速（immediate response） 个体差异不明显 可稳定地遗传给后代 作用广泛：无特异性 PRR-PAMP,特点,(pattern-recognition receptor-pathogen associated molecule pattern）,固有免疫的特点,适应性免疫-Adaptive immunity,是指体内T、B淋巴细胞接受非己物质（抗原）刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。分为3个阶段：识别、活化增殖和效应阶段。,特异性 耐受性 记忆性,特点,T细胞,B细胞,后天获得，有个体差异时间较晚，免疫刺激后7天左右发生,固有免疫和适应性免疫的比较,免疫原识别受体 模式识别受体 （） 特异性抗原识别受体,三、 免疫性疾病,免疫调节失控 应答过强 超敏性疾病：IIV型 应答过弱免疫逃逸（慢性感染和肿瘤） 免疫紊乱 自身免疫性疾病如SLE 免疫缺陷 先天性免疫缺陷 SCID 细胞免疫缺陷 体液免疫缺陷 获得性免疫缺陷 AIDS,23,四、免疫学的应用,传染病预防-天花、脊髓灰质炎 乙肝， SARS，AIDS, H1N1.,疾病治疗 单抗(mAb), -肿瘤、移植排斥反应、自身免疫病细胞因子-贫血、粒细胞减少等造血干细胞-白血病免疫细胞和免疫分子,免疫诊断：临床各科最重要手段之一。向着微量、自动快速方向发展。 疾病诊断-Ag-Ab ；免疫细胞,24,?,免疫学的应用,A,25,第二节 免疫学发展简史,（A Brief History of Immunology）,经验免疫学时期（17世纪70年代-19世纪中叶）科学免疫学时期(19世纪中叶-1977年）现代免疫学时期（1977年-至今）,一、经验免疫学时期-对疫病免疫力的模糊认识,中国曾经是免疫学的发祥地。 宋朝（11世纪）就有吸入天花痂粉预防天花的传说。 明代（17世纪70年代）即有接种人痘预防天花的记载。,28,18世纪后叶，英国乡村医生Edward Jenner,1796年5月14日, Edward Jenner成功地把牛痘(cowpox)的脓泡液接种于一个健康的男孩预防天花。开创了人类有计划地通过主动免疫预防传染病的先河。,1796，Jennar: occupational exposure to cowpox prevents smallpox-vaccination，取意于拉丁字Vacca（牛）。,人类免疫学历史上的最伟大的胜利,1980年5月8日在日内瓦召开的第33届世界卫生大会上宣布全球消灭天花,最后一例天花病人于1976年在索马里被治愈，其后未再发现。,31,Edward JennerAmong patients awaiting small pox vaccination,32,？,人们是如何通过接种产生对该病的抵抗力的？,导致天花发生的病因是什么？,33,二、科学免疫学时期,（一）科学免疫学的兴起。 免疫学发展的初期主要是抗感染免疫。,19世纪中叶，显微镜的改进导致病原菌的发现。病原菌的发现与疫苗使用的推广Louis Pastcur 路易斯. 巴斯德Robert Koch 罗伯特. 柯霍,34,首先创造了减毒菌苗，将其称之为预防接种(vaccination)，并将这种制剂称之为疫苗（vaccine），兴起了主动免疫的方法（active immunization）。,首次发现狂犬病是由病毒引起的。,他创立了 “巴氏消毒”方法，现今仍被广泛应用于食品等消毒。,证明了微生物如炭疽杆菌能够使动物感染致病，发明了液体培养基用于细菌的培养，并尝试用于预防此类病原体所致的疾病。,Louis Pasteur 路易斯. 巴斯德,巴斯德(1822-1895)，法国化学家、微生物学家和免疫学家,?,Louis Pasteur,1879,Old cultural cholera only made chicken sick and protect from freshly cholera infection.,Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 for his work on tuberculosis, Anthrax, Cholera, Tubercule bacillus,成功研制了炭疽菌的培养法（平板培养法）和检测法（1876）；发现了结核菌（1882）和霍乱菌；创制了结核菌素（1891）等。,病原体致病的概念,最活跃的18801900年，曾是发现病原菌的黄金时代。,1905年获诺贝尔生理和医学奖。,在锥体虫（Trypanosoma）病、牛瘟，疟疾、伤寒等方面的研究也很有名。,（二）细胞免疫学和体液免疫学的发展,吞噬细胞理论开创细胞免疫研究先河 俄生物学家Metchnicoff发现吞噬细胞具有清除微生物或其它异物的天然免疫功能，于1883年创建细胞免疫假说-吞噬细胞理论。,Elie Metchnikoff（俄，18461916）,(1908-诺奖),用白喉外毒素免疫动物,在动物血清中发现了-抗毒素。 利用抗毒素治疗白喉，建立起人工被动免疫（passive immunization）血清疗法，也兴起体液免疫研究。 免疫动物或传染病病人血清中发现了多种能和微生物或其产物发生结合反应的物质，通称为抗体，而引起抗体产生的物质称为抗原，建立了传染病血清学诊断方法。,Emil von Behring & kitasato,抗体的发现,(1901第一届诺贝尔医学奖),1899比利时Jules Bordet 发现血清中另一种物质-补体并应用于血清学诊断。,抗原的结构与抗原特异性,Karl Landsteiner（1868-1943） 奥地利/美国,免疫化学研究的创使人。 1901年发现人的ABO血型系统。 1930年获得诺贝尔生理和医学奖。,(1919-诺奖),抗体是免疫球蛋白,1938年 Tielius和Kabat 证实抗体是主要存在于 球蛋白中,抗体是四肽链结构,Gerald M. Edelman美国，(1929- ),Rodney R. Porter英国，(1917-1986 ),1959年证实抗体的四肽链结构,(1972),1897年paul Erhlich 提出了抗体产生的侧链学说。,（三）免疫学重大学说和理论,Sir Frank Macfarlane Burnet（1899-1985），澳大利亚,Burnet 的克隆选择学说,免疫耐受的发现,1945年Ray owen,1975年单克隆抗体（McAb）问世在生命科学和医学领域引发了一场革命。,Nils Jerne, Georges Kohler and Csar Milstein (1984),45,1957年Glick发现腔上囊的免疫功能，提出B细胞的概念。 1961年Miller发现胸腺的免疫功能，提出T细胞的概念。 1962和1964年Warner和Szenherg证明T和B细胞分别承担细胞免疫和体液免疫功能。 1967年Claman和Mitchell证明T和B细胞协同作用能诱导B细胞产生抗体。 20世纪70年代-NK细胞1973年美国学者steinman-DC-提出单核吞噬细胞系统（MPS）,（四）对免疫系统的全面认识,46,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会于2011年10月3日宣布，3位免疫学家共同获得年度诺贝尔生理学或医学奖。,47,三、现代免疫学时期,（一）抗体多样性和特异性的遗传学基础（二）T细胞抗原受体的基因克隆（三）免疫遗传学和MHC限制性的发现（四）细胞因子及其受体（五）信号转导的研究,基因结构,第三节 免疫学的发展趋势,功能基因组计划、蛋白质组学计划引领21世纪生命科学的发展。分子生物学、发育生物学、细胞生物学、神经科学与免疫学科的相互融合，极大促进了生命科学与医学的发展。 免疫学在21世纪的生命科学和医学发展中，必将扮演更加重要的角色。,49,免疫应答的机制将得到更深刻的阐明。免疫新分子发现-应用小鼠转基因和基因敲除技术-应用计算机技术模拟分子、X晶体衍射技术等结构生物学技术，使人们在分子水平认识免疫分子的相互作用。造血干细胞和胚胎干细胞的培养和定向分化技术-细胞分析和分选技术的发展-细胞表面标志和功能,（一）基础免疫学,50,英国人约翰B格登(John B. Gurdon)和日本人山中伸弥(Shinya Yamanaka)因细胞研究获得2012年度诺贝尔医学奖。他们的研究主要针对于“体细胞可以经重编程后转化为可诱导的多能干细胞”领域。(成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态，以用于形成各种类型的细胞，应用于临床医学)。,（二）临床免疫学,是研究免疫系统的组织、结构 与功能、免疫应答发生发展的规律、免疫应答的生理、病理机制，及免疫学在疾病预防、诊断、治疗上应用的一门学科。已发展为众多分枝学科 （研究内容已远超抗感染免疫范畴）,52,免疫学应用研究,DNA疫苗 基因工程细胞因子 免疫细胞治疗 完全人源化抗体,53,未来可能会做出较大贡献的方面,传染病的消灭与控制恶性肿瘤的征服组织器官移植存活免疫性疾病的防治疾病的特异性诊断生育的优化和控制延缓人体的衰老开发生物制药,54,在20世纪，有